形成光控制结构的可磁化颗粒以及制备此类结构的方法
阅读说明：本技术 形成光控制结构的可磁化颗粒以及制备此类结构的方法 (Magnetizable particles forming light controlling structures and methods of making such structures ) 是由 马克·B·奥奈尔 加里·E·盖德斯 特里·D·彭 阿龙·K·尼纳贝尔 罗纳德·D·杰斯密 于 2019-07-18 设计创作，主要内容包括：根据一个实施方案,一种制备用于控制光的光学膜的方法包括：将第一混合物定位在基底上,其中第一混合物包括分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒；通过至少第一磁场相对于多个第一可磁化颗粒旋转调制,将多个第一可磁化颗粒组装成用于控制光的期望结构；以及在多个第一可磁化颗粒处于期望结构时使第一树脂玻璃化。(According to one embodiment, a method of making an optical film for controlling light includes: positioning a first mixture on a substrate, wherein the first mixture comprises a plurality of first magnetizable particles dispersed in a first resin; assembling the plurality of first magnetizable particles into a desired structure for controlling light by rotational modulation of at least a first magnetic field relative to the plurality of first magnetizable particles; and vitrifying the first resin while the plurality of first magnetizable particles are in the desired structure.)
技术领域
本文档整体涉及但不限于可磁化颗粒、由用于控制光的可磁化颗粒形成的结构以及制造此类结构的相关设备和方法。
背景技术
光控膜(LCF)为被构造成调节光的透射的光学膜。典型的LCF包括具有多个平行凹槽的透光膜，该多个平行凹槽由吸光材料形成。
本领域中已知的LCF控制可见光，并且与显示器可用的光的控制一起使用。例如，LCF可邻近显示器表面、图像表面或其它被视表面放置。在其中观察者以垂直于膜表面的方向通过LCF观察图像的法向入射角(即0度视角)处，图像是可视的。随着视角的增大，通过LCF透射的光量减少，直至达到外部截光视角，在该外部截光视角下，基本上所有的光(大于约95％)都被吸光材料阻挡，并且图像不再可视。LCF通过阻挡其他人在典型视角范围以外进行观察而保护了观察者的隐私。
传统上，LCF可通过在聚碳酸酯基底上对可聚合树脂进行模制和紫外线固化来制备。此类LCF可以商品名“用于笔记本电脑和LCD监视器的3MTM隐私滤光片(3MTM PrivacyFilters for Notebook Computers and LCD Monitors)”从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)商购获得。这些成形工艺可能是密集且昂贵的。
发明内容
本公开涉及可用作LCF的一部分的可磁化颗粒。可磁化颗粒可使用磁场在树脂内相对于彼此定位、对齐和/或定向，以形成用于光控制的期望结构。
考虑到与传统LCF相关联的加工和成本，本发明人已经认识到，除其它之外，LCF可受益于可磁化颗粒的使用，该可磁化颗粒可以较低的成本布置成期望结构。这样，本发明人开发了改变磁场以控制可磁化颗粒相对于彼此的取向、定位和/或对齐以形成期望结构的方法和设备。更具体地，本发明人已经发现，所施加磁场在通过相对于可磁化颗粒旋转调制而改变时可用于实现树脂中的多个可磁化颗粒的期望结构。一旦实现了树脂内的多个可磁化颗粒的此类期望结构，就可诸如通过部分固化或完全固化树脂来增加树脂的粘度。磁场的变化可通过多个过程来实现，其中一些过程在以下实施方案中有所描述。所述方法可实现多个可磁化颗粒的期望结构。
根据一个示例性实施方案，一种制备用于控制光的光学膜的方法可任选地包括：将第一混合物定位在基底上，其中所述第一混合物包括分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒；通过至少第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第一可磁化颗粒组装成用于控制光的期望结构；以及在所述多个第一可磁化颗粒处于所述期望结构时使所述第一树脂玻璃化。
根据另一个实施方案，一种制备用于控制光的光学膜的方法可任选地包括：提供基底、包括分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒的第一混合物、以及包括分散在第二树脂中的多个第二可磁化颗粒的第二混合物；通过至少第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第一可磁化颗粒组装成用于控制光的第一期望结构；在所述多个第一可磁化颗粒被组装成所述第一期望结构的情况下使所述第一树脂玻璃化；通过至少第二磁场相对于所述多个第二可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第二可磁化颗粒组装成用于控制光的第二期望结构；以及在所述多个第二可磁化颗粒被组装成所述第二期望结构的情况下使所述第二树脂玻璃化。
在另一个实施方案中，一种制备用于控制光的光学膜的方法可任选地包括：相对于幅材定位第一磁体，所述幅材至少包含分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒的第一混合物；使所述第一磁体围绕轴线旋转，以使得所述第一磁体的北极和南极交替地在所述幅材附近通过；使所述幅材邻近所述第一磁体通过，以使得所述多个第一可磁化颗粒受到所述第一磁体的磁场影响并且形成受所述第一磁场影响的期望结构，其中所述期望结构构造为控制光；以及使所述第一树脂玻璃化以将所述多个第一可磁化颗粒截留在所述期望结构中。
如本文所用：
术语“一个”、“一种”和“该”、“所述”可互换使用，其中“至少一个(种)”意指一个(种)或多个(种)所述要素。
术语“和/或”意指任一者或两者。例如，“A和/或B”意指仅A、仅B或A和B两者。
术语“包括”、“包含”或“具有”及其变型意在涵盖其后所列出的项目和它们的等同形式以及附加项目。
除非另外指明或限制，否则术语“联接”、“定位”或“沉积”及其变型被广义地应用并涵盖直接和间接联接、定位、沉积等两方面。
如通过对上下文中出现的“相邻”的理解，术语“相邻”是指彼此靠近的两个元件(诸如例如，两个层)的相对位置，并且可需要或未必需要彼此接触或者可以具有分开两个元件的一个或多个层。
术语“紧邻”是指两个元件(诸如例如，两个层)彼此紧接和彼此接触的相对位置并且不具有分开两个元件的中间层。然而，术语“紧邻”涵盖以下情况：其中一个或两个元件(例如，层)已用底漆处理，或其表面已通过诸如蚀刻、压花等，或通过可改善粘附性的表面处理诸如电晕或等离子体处理等改性以影响其特性。
如本文所用，术语“光学透明”是指位于电磁光谱的给定区域(例如，可见范围、红外范围或任何其它范围)中的物品(例如，膜)，该物品具有高于20％的透光率并且表现出低于40％的雾度值。透光率和总雾度两者可以根据ASTM-D 1003-13，程序A(雾度计)的方法使用例如BYK Gardner Haze-gard Plus(目录号4725)来测定。
根据上下文，如本文所用，术语“膜”是指单层制品或多层构造，其中不同的层根据本文所述的技术进行了加工。
如本文所用，术语“透射率”是指跨表面透射的电磁光谱的给定区域(例如，可见范围、红外范围或任何其它范围)中的能量的百分比。透射率根据ASTM 1348-15中所述的方法进行测量。
短语“主表面”或其变型用于描述厚度相对于其长度和宽度较小的制品诸如幅材。此类制品的长度和宽度可限定制品的“主表面”，但这个主表面以及该制品不需要是平坦的或平面的。例如，以上短语可用于描述一种制品，该制品具有厚度(例如，在沿主表面的任何点处与制品的主表面正交的Z方向上)对主表面的第一表面尺寸(例如，宽度或长度)的比率(R1)，以及厚度对主表面的第二表面尺寸的比率(R2)，其中第一比率(R1)和第二比率(R2)均小于0.1。在一些实施方案中，第一比率(R1)和第二比率(R2)可小于0.01；在一些实施方案中，小于0.001；并且在一些实施方案中，小于0.0001。需注意，这两个表面尺寸不必相同，并且第一比率(R1)和第二比率(R2)无需相同，以便使第一比率(R1)和第二比率(R2)均落入期望范围内。此外，第一表面尺寸、第二表面尺寸、厚度、第一比率(R1)和第二比率(R2)中任何一者都不必恒定，以便使第一比率(R1)和第二比率(R2)均落入期望范围内。
术语“光”包括单独或组合的一种或多种形式的光，包括但不限于可见光、紫外光和红外光以及射频电磁波。
术语“控制光”、“光控制”等意指被构造成调节光穿过光学膜的透射的光学膜。在一些实施方案中，光的透射将穿过光学膜到达基底。
术语“亚铁磁的”是指呈现出亚铁磁性的材料。亚铁磁性是一类在固体中发生的永磁性，其中与单个原子相关联的磁场自发地自身对齐，一些是平行的，或在相同的方向上(如在铁磁性中)，而其它是大致反平行的，或在相反的方向上结成对(如在反铁磁性中)。亚铁磁材料的单晶的磁性行为可归因于平行对齐；这些原子在反平行排列中的稀释效应将这些材料的磁强度保持为通常小于诸如金属铁的纯铁磁固体的磁强度。亚铁磁性主要发生在称为铁氧体的磁性氧化物中。产生亚铁磁性的自发对齐在高于称为居里点的温度(每个亚铁磁材料的特性)时被完全破坏。当材料的温度降至低于居里点时，亚铁磁性恢复。
术语“磁体”可包括响应于磁场并充当磁体的铁磁材料。“磁体”可以是在永久、半永久或暂时状态下施加磁场的任何材料。术语“磁体”可以是一个单独的磁体或充当单个磁体的磁体组件。术语“磁体”可包括永磁体和电磁体。
术语“铁磁的”是指呈现出铁磁性的材料。铁磁性是一种物理现象，其中某些不带电荷的材料会强烈吸引其它材料。与其它物质相比，铁磁材料被容易地磁化，并且在强磁场中，磁化接近称为饱和的明确极限。当应用场然后将其去除时，磁化不会恢复到其初始值。此现象被称为滞后。当加热至称为居里点的某一温度(这对于每种物质来讲通常是不同的)时，铁磁材料失去其固有特性并且不再是磁性的；然而，它们在冷却时再次变成铁磁的。
除非另有说明，否则术语“磁性”和“磁化”是指在20℃下是铁磁性或亚铁磁性的。
术语“可磁化的”意指被引用的物品是磁性的或者可使用施加的磁场制成磁性的，并且具有至少0.001电磁单位(emu)，在一些情况下至少0.005emu，并且在另一些情况下0.01emu，至多并包括0.1emu的磁矩，但这不是必需的。术语“可磁化的”是指能够被磁化或已经处于磁化状态。
术语“磁场”是指不是由任何一个或多个天体(例如，地球或太阳)产生的磁场。一般来讲，在本公开的实践中使用的磁场在可磁化颗粒的区域中具有至少约10高斯(1mT)，在一些情况下至少约100高斯(10mT)，并且在其它情况下至少约1000高斯(0.1T)并且在另一些情况下至少约10.000高斯(1.0T)的场强。
术语“旋转”是指作为若干旋转的一部分或整个旋转的角位移。
术语“长度”是指物体的最长尺寸。
术语“宽度”是指对象的垂直于对象的长度的最长的尺寸。
术语“厚度”是指对象的垂直于对象的长度和宽度的最长的尺寸。
术语“纵横比”是指对象的长度/厚度的比率。
术语“取向”、“定向”、“进行定向”或“定向的”在涉及由本公开的磁场提供的可磁化颗粒时可指至少大部分颗粒相对于基底(有时本文中称为背衬)的非无规设置。例如，大部分可磁化颗粒在施加磁场之后具有以相对于基底的第一主表面至少70度的角设置的主平面表面。这些术语还可指可磁化颗粒本身的主轴和尺寸。例如，颗粒最大长度、最大宽度和最大厚度随可磁化颗粒的形状而变，并且该形状可为均匀的或不均匀的。本公开决不限于任何特定颗粒形状、尺寸、类型等，并且下文更详细地描述可与本公开一起使用的许多示例性可磁化颗粒。然而，对于一些形状，“高度”、“宽度”和“厚度”产生主表面和次要侧面。无论确切形状如何，任何可磁化颗粒都可具有形心，在该形心处可限定如图1的u(长度)、v(宽度)和w(厚度)所示的颗粒局部笛卡尔轴。按照这些惯例，颗粒的w轴与颗粒的最大高度平行，颗粒的u轴与颗粒的最大长度平行，并且颗粒的v轴与颗粒的最大厚度平行。作为参考，可将每个可磁化颗粒的颗粒轴标识为独立于背衬构造的独立对象；每个颗粒(连同颗粒的局部(uvw)坐标系)可由磁场操纵，以致使颗粒实现相对于全局(xyz)坐标系的期望取向，其中x轴为顺维(长度)，y轴为横维(宽度)，并且z轴垂直于xy平面(厚度)，参考图3和另外的图2至图23B。一旦施加到背衬，可磁化颗粒的“z轴旋转取向”由颗粒围绕穿过颗粒并垂直于背衬的z轴的角旋转定义。受本公开的磁场影响的取向可能需要施加磁场以将多个可磁化颗粒中的至少大部分相对于基底和/或在颗粒水平上的空间布置更改或以其它方式改变为在z轴、y轴和/或x轴中的一者或多者上围绕颗粒的期望旋转取向范围，至围绕颗粒轴的一系列旋转取向。
术语“位置”、“进行定位”、“定位”或“定位”在涉及由本公开的磁场提供的可磁化颗粒时可指至少大部分颗粒相对于彼此的非无规设置。例如，大部分可磁化颗粒在施加磁场之后可在至少一个轴线上间隔开期望距离。
术语“对齐”、“进行对齐”、“对齐的”或“使对齐”在涉及由本公开的磁场提供的可磁化颗粒时可指可磁化颗粒的至少大部分的非无规定位。具体地，使之“对齐”可定位大部分可磁化颗粒，以使得大部分可磁化颗粒具有基本上彼此平行、基本上彼此垂直和/或相对于彼此以期望角度定向的主表面。
术语“期望结构”意指由多个可磁化颗粒形成的结构，其中多个颗粒中的至少大部分具有相对于彼此和/或相对于基底的取向、位置和/或对齐中的一者或多者，该一个或多个取向、位置和/或对齐受到磁场的施加的影响。
术语“玻璃化”、“玻璃化的”、“进行玻璃化”或“使……玻璃化”在涉及包含可磁化颗粒的树脂混合物时意指增加树脂混合物的粘度，以便使得至少大部分可磁化颗粒能够在施加磁场之后维持其期望结构。玻璃化可仅部分地实现至足够的量，以便在施加磁场之后使至少大部分可磁化颗粒维持其期望结构。玻璃化可经由聚合(例如，可辐射固化或可热固化的树脂体系)、通过去除热能进行的固化(例如，聚合物熔体的固化)或溶剂从树脂混合物的蒸发而发生。如本文档所用，术语“固化”、“固化1”和“固化2”均为玻璃化工艺。
除非另外指明，否则本文所使用的所有科学和技术术语具有在本领域中普遍使用的含义。本文给出的定义旨在有利于理解本申请中频繁使用的某些术语，并无意排除那些术语在本公开上下文中的合理解释。
除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物理特性的说明书和权利要求书中的数值在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据所报告的有效位数并通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。虽然阐述本公开的广义范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中所列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值都固有地包含一定的误差，这些误差必定是由在它们相应的试验测量中存在的标准偏差引起。
术语“基本上”意指提到的属性的20百分比内(在一些情况下在15百分比内，在另一些情况下在10百分比内，并且在另一些情况下在5百分比内)。因此，如果值A在值A的±5％、10％、20％内，则值A“基本上类似”于值B。
在考虑
具体实施方式
以及所附权利要求书时，将进一步理解本公开的特征和优点。
通过端点表述的数值范围包括该范围内所包括的全部数字(例如，1至5的范围包括例如1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)和该范围内的任何范围。
本概述旨在提供本专利申请的主题的概述。本发明不旨在提供本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的另外的信息。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施方案的可磁化颗粒的示意性透视图。
图1A是图1中的区域1A的放大视图。
图2是根据本公开的示例的由于在基底上施加磁场而以期望结构布置的多个可磁化颗粒的图像。
图3是根据本公开的示例的制造光学膜的第一方法的示意图，该方法通过旋转调制改变磁场并施加固化，其中在磁场的影响下，多个可磁化颗粒呈现期望结构。
图3A是根据本公开的示例的由图3的方法的磁场产生的多个可磁化颗粒的期望结构。
图3B是沿着图3A中的线条3B-3B的图3A的剖视图。
图4是可产生本公开中论述的磁场的磁体的一个示例的示意图。
图4A是示出根据本公开的示例的图4的磁体的示意图，其中磁场具有由于磁体的旋转而进行的旋转调制。
图5(a)至图5(c)是根据本公开的示例的多个可磁化颗粒在横维、顺维和厚度方向上相对于彼此的布置。
图6是根据本公开的示例的通过本文所论述的方法中的一种产生并且具有多个层的示例性光学膜的横截面，其中多个层中的一些包含多个可磁化颗粒。
图7是根据本公开的示例的使用两个磁场和两次固化形成光学膜的第二方法的示意图，其中多个第二可磁化颗粒呈现第二期望结构。
图7A是由图7的实施方案方法的两个磁场产生的多个可磁化颗粒的第二期望结构。
图7B是可磁化颗粒的由两个磁场在如图7中的箭头所示的横维和顺维方向上枢转而产生的第三期望结构。
图8是根据本公开的示例的使用两个磁场和两次固化形成光学膜的第三方法的示意图，其中在第一固化之后添加多个可磁化颗粒中的一些和第二树脂。
图9是形成具有围绕单个磁体的幅材路径的光学膜的第四方法的示意图，其中单个磁体施加相对于多个可磁化颗粒和幅材具有两种不同取向的磁场。
图9A是从图9中的第一视角截取的示意图。
图9B是从图9中的第二视角截取的示意图。
图9C是使用图9所示的布置由仅用单个磁体的两个磁场产生的多个可磁化颗粒的第三期望结构。
图10是根据本公开的示例的使用围绕第二轴线来回抖动的一个磁场同时还经历旋转调制来形成光学膜的第五方法的示意图。
图10A是由图10的实施方案的围绕第二轴线的振动和磁场的旋转调制产生的多个可磁化颗粒的第四期望结构。
图10B是由围绕图10的实施方案的第二轴线的完全旋转和磁场的旋转调制产生的多个可磁化颗粒的第五期望结构。
图11是根据本公开的示例的使用至少两个磁场形成光学膜的第六方法的示意图，每个磁场来回抖动，同时每个磁场也经历旋转调制。
图11A是由图11的实施方案的围绕第二轴线振动和至少两个磁场的旋转调制产生的多个可磁化颗粒的第六期望结构。
图12是根据本公开的示例的形成光学膜的第七方法的示意图，其中施加固化的顺维位置可相对于磁场改变，该示意图示出不同的顺维距离经历磁场的不同取向。
图12A是根据本公开的示例的来自另一视角的图12的方法的示意图，其示出幅材可围绕磁体弯曲，以使得相同的顺维位置的所有横维位置经历磁场的基本上相同的取向。
图13是根据本公开的示例的形成光学膜的第八方法的示意图，其中施加固化的顺维位置相对于磁场在两个位置(指示为0度和25度)之间交替。
图13A是由图13的方法的两个交替固化位置产生的多个可磁化颗粒的第七期望结构。
图13B是沿着图13的线条13B-13B的图13A的剖视图。
图14是根据本公开的示例的形成光学膜的第九方法的示意图，其中改变整个幅材相对于磁体表面的位置，以使得磁场的相对取向相对于多个可磁化颗粒改变。
图14A和图14B是通过将图14的方法与图3的方法组合和将图14的方法与图12的方法组合而产生的多个可磁化颗粒的第八期望结构和第九期望结构。
图14C是沿着图14A的线条14C-14C的图14A的剖视图。
图14D是沿着图14A的线条14D-14D的图14A的剖视图。
图14E是沿着图14B的线条14E-14E的图14B的剖视图。
图15是根据本公开的示例的形成光学膜的第十方法的示意图，其中幅材相对于磁场的角度改变。
图15A是由幅材的该部分相对于图15的方法的磁场的变化产生的多个可磁化颗粒的第九期望结构。
图15B是沿着图15B的线条15B-15B的图15A的剖视图。
图15C是穿过线条15C-15C的图15A的剖视图。
图16示出了具有多个层的光学膜中的多个可磁化颗粒的另外的期望结构，该结构可例如通过使用多个磁场，通过组合至少图10至图15的方法来获得。
图17是根据本公开的示例的形成光学膜的第十一方法的示意图，其中第一磁场在经历旋转调制时相对于幅材在横维方向上平移，并且第二磁场被定向成基本上横向于第一磁场并且经历旋转调制。
图17A是由于图17的实施方案的两个磁场造成的多个可磁化颗粒的第十期望结构。
图18是根据本公开的示例的形成光学膜的第十二方法的示意图，其中在施加磁场和/或固化之前、期间或之后在光学膜中赋予一个或多个特征部。
图19和图20示出了被赋予光学膜的一个或多个特征部的示例。
图21示出了根据一个实施方案的磁体组件，其中根据本申请的示例，磁体组件的第一部分已经相对于磁场的第二部分旋转，以使得第一部分和第二部分的磁极不完全对齐，磁体组件的这种布置在磁场中提供局部不规则性。
图22示出了根据另一个实施方案的磁体组件，根据本申请的示例，该磁体组件具有不规则直径，其中区段具有提供通量集中的较大直径。
图23和图23A示出了根据本申请的示例的实施方案，其中光学膜的基底的厚度以预定方式改变，该可变厚度被设计为对多个可磁化颗粒进行截留和定向，如图23A所示。
图24A是多个可磁化颗粒的图像，该多个可磁化颗粒由于没有在基板上施加磁场而没有布置，如工作例中进一步所述。
图24B是由于没有在基板上施加磁场而没有布置的多个可磁化颗粒的横截面SEM图像，如工作例中进一步所述。
图25A是根据本公开的示例的由于在基底上施加磁场而在z方向上对齐但未组织成如工作例中所述的线性结构的多个可磁化颗粒的图像。
图25B是由于如工作例中所述在基板上施加磁场而在z方向上对齐的多个可磁化颗粒的横截面SEM图像。
图26A是由于如工作例中所述在基板上施加磁场而以期望结构布置的多个可磁化颗粒的图像。
图26B是由于如工作例中所述在基板上施加磁场而在z方向上对齐的多个可磁化颗粒的横截面SEM图像。
图27A是由于如工作例中所述在基板上施加磁场而以期望结构布置的多个可磁化球形颗粒的图像。
图27B是由于如工作例中所述在基板上施加磁场而在z方向上堆叠的多个可磁化球形颗粒的横截面SEM图像。
图27C是图27B的更高放大倍率SEM，其示出了线性结构是球形颗粒的集合。
图28A是由于如工作例中所述在微结构化基底上施加磁场而以期望结构布置的多个可磁化颗粒的图像。
图28B是由于如工作例中所述在微结构化基板上施加磁场而在z方向上对齐并且与棱镜表面的谷重合的多个可磁化颗粒的横截面SEM图像。
图29A是相对于旋转磁体成角度的光学膜的布置的示意图，如在工作例中进一步所述。
图29B是根据本公开的示例的由于在基底上施加磁场而以期望结构布置的多个倾斜可磁化颗粒的图像。
图29C是图29B的涂层的横截面。
具体实施方式
可磁化颗粒在本文中以举例的方式进行了描述，并且可具有各种构型。例如，可磁化颗粒可由各种材料构成，包括但不限于陶瓷、金属合金粉末、金属合金、涂覆成可磁化的玻璃颗粒、复合材料等。类似地，可基本上完全由可磁化材料构造的可磁化颗粒，可具有设置在其中的可磁化部分(例如，亚铁迹线)，或可具有根据一些示例设置为其一个或多个表面上的层(例如，一个或多个表面可涂覆有可磁化材料)的可磁化部分。可磁化颗粒可根据一些示例成形，诸如图1的示例所示。根据其它示例，可磁化颗粒可包括薄片、粉碎粒、附聚物等。可磁化颗粒可在固化之前以松散形式(例如，自由流动或呈浆液)使用，或者可结合到各种制品包括本文论述的光学膜中。
现在参考图1和图1A，公开了示例性可磁化颗粒100。可磁化颗粒100可具有已涂覆有可磁化材料120的成型主体110。根据一些示例，主体110不必成型，而是可以是无规的。此外，主体110可由可磁化材料形成，并且不必涂覆。可磁化材料120可由保留在粘结剂基质130(也简称为“粘结剂”)中的可磁化颗粒125(例如，铁)构成，如在图1A中进一步示出。如果已成型，尽管在许多实施方案中不必如此，但如图1的实施方案中所示，主体110可具有通过四个副侧表面140a、140b、140c和140d彼此连接的两个相对的主表面160、162。所示类型的可磁化颗粒可以是可移动的，以与磁场力线对齐，如随后将论述的，以形成期望结构。
可磁化材料120可以是一体可磁化材料，或者它可包括位于粘结剂基质中的可磁化颗粒。适宜的粘结剂可以是玻璃质或有机的，例如，如下文对粘结剂基质130所述。例如，粘结剂基质可选自些玻璃质和有机粘结剂的那些。主体110可包括例如含铁材料或非含铁材料。
如果可磁化材料如图1的实施方案中所示包括涂覆在颗粒100上的层，则这可通过任何合适的方法诸如例如浸涂、喷涂、涂漆、物理气相沉积和粉末涂覆来实现。单独的可磁化颗粒可具有可磁化层，该可磁化层具有不同的覆盖程度和/或不同的覆盖位置。可磁化材料可基本上不含(即，包含小于5重量百分比的，在另一些情况下包含小于1重量百分比的)成型主体110中所用的材料。可磁化层可基本上由可磁化材料(例如，按重量计>99百分比至100百分比的蒸汽涂覆金属及其合金)组成，或其可包含保留在粘结剂基质中的可磁化颗粒。可磁化层的粘结剂基质(如果存在的话)可以是无机的(例如玻璃质的)或基于有机树脂的，并且通常由相应的粘结剂前体形成。
根据本公开的可磁化颗粒可例如通过将可磁化层或其前体施加到主体110来制备。可通过物理气相沉积提供可磁化层，如下文所述。可磁化层前体可作为液体载体中的分散体或浆液提供。分散体或浆液载体和可通过例如将其组分(例如，可磁化颗粒、任选的粘结剂前体和液体载体)简单混合来制备。示例性的液体载体包括水、醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇单甲醚)、醚(例如甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚)、以及它们的组合。分散体或浆液可含有其它组分，例如分散剂、表面活性剂、脱模剂、着色剂、消泡剂和流变改性剂。通常，在涂覆到陶瓷体上之后，干燥可磁化层前体以除去大部分或全部液体载体，尽管这不是必需的。如果使用可固化的粘结剂前体，则通常遵循固化步骤(例如，加热和/或暴露于光化辐射)以提供可磁化层。
玻璃质粘结剂可由包含一种或多种原料的混合物或组合的前体组合物制备，该原料在加热至高温时熔融和/或熔融以形成玻璃质粘结剂基质。可与制品一起使用的适当的玻璃质粘结剂的进一步公开可在PCT公布WO 2018/080703、WO 2018/080756、WO 2018/080704、WO 2018/080705、WO 2018/080765、WO 2018/080784、WO 2018/080755和WO 2018/080799中找到，这些公布各自以引用方式整体并入本文。
在一些实施方案中，使用气相沉积技术，例如物理气相沉积(PVD)，包括磁控溅射，可沉积可磁化层。各种金属、金属氧化物和金属合金的PVD金属化在例如美国专利4,612,242(Vesley)和7,727,931(Brey等人)中公开。可磁化层通常可通过这种一般方式制备。
如前所述，可磁化颗粒的主体可以是成型的(例如，精确成型的)或无规的(例如，薄片化的、压碎的、球形的等)。示例性形状包括正方形、球形、矩形、棱锥(例如，3-、4-、5-或6-面棱锥)、截棱锥(例如，3-、4-、5-或6-面截棱锥)、锥体、截锥体、杆状物(例如，圆柱形、蠕虫状)和棱柱(例如，3-、4-、5-或6-面棱柱)。
可适用于可磁化颗粒中的示例性可磁化材料可包括：铁；钴；镍；销售为各种等级的坡莫合金(Permalloy)的各种镍和铁的合金；销售为铁镍钴合金(Fernico)、科瓦铁镍钴合金(Kovar)、铁镍钴合金I(Fernico I)或铁镍钴合金II(Fernico II)的各种铁、镍和钴的合金；销售为各种等级的铝镍钴合金(Alnico)的各种铁、铝、镍、钴、以及(有时还有)铜和/或钛的合金；销售为铁铝硅合金(Sendust)的铁、硅和铝(按重量计通常约为85:9:6)的合金；赫斯勒合金(例如，Cu2MnSn)；锰铋化物(也称为铋化锰(Bismanol))；稀土可磁化材料，诸如钆、镝、钬、铕氧化物、以及钕、铁和硼的合金(例如，Nd2Fe14B)、以及钐和钴的合金(例如，SmCo5)；MnSb；MnOFe2O3；Y3Fe5O12；CrO2；MnAs；铁氧体，诸如铁氧体、磁铁矿；锌铁氧体；镍铁氧体；钴铁氧体、镁铁氧体、钡铁氧体、以及锶铁氧体；钇铁石榴石；以及前述的组合。在一些实施方案中，可磁化材料包括至少一种金属，该至少一种金属选自：铁；镍；和钴；两种或更多种此类金属的合金；或至少一种此类金属与选自磷和锰的至少一种元素的合金。在一些实施方案中，可磁化材料是含有8重量百分比(重量％)至12重量％的铝、15重量％至26重量％的镍、5重量％至24重量％的钴、至多6重量％的铜、至多1重量％的钛的合金(例如，阿尔尼科合金)，其中加起来为100重量％的材料的余量为铁。
可磁化颗粒可具有相对于其为其一部分的光学膜的厚度的任何大小的主要尺寸，但一些情况下可远小于光学膜的厚度。例如，它们在一些实施方案中可小1至2000倍，在另一些实施方案中可小100至2000倍，并且在另一些实施方案中可小500至2000倍，但也可使用其它大小。
图2是具有多个可磁化颗粒202的光学膜200的照片，该多个可磁化颗粒已被组织成期望结构，其中大部分可磁化颗粒由于磁场的施加而表现出沿着力线的非无规定位。如图2所示，多个可磁化颗粒202中的至少大部分对齐并间隔成具有不同行的期望结构204。在图2中，多个可磁化颗粒202包括Sendust。按重量百分比计，Sendust颗粒占光学膜的大致20％，并且作为浆液施加到基底上。Sendust颗粒初始以无规方式分散在光学透明树脂中。树脂家族的类型包括但不限于：选自(甲基)丙烯酸酯单体和(甲基)丙烯酸酯低聚物的第一可聚合组分和第二可聚合组分的组合，以及它们的混合物。如本文所用的，“单体”或“低聚物”是可转变成聚合物的任何物质。术语“(甲基)丙烯酸酯”既指丙烯酸酯化合物又指甲基丙烯酸酯化合物。在一些情况下，可聚合组合物可包含(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯低聚物、(甲基)丙烯酸酯化环氧低聚物、(甲基)丙烯酸酯化聚酯低聚物、(甲基)丙烯酸酯化酚醛低聚物、(甲基)丙烯酸酯化丙烯酸类低聚物以及它们的混合物。任选地，所述可聚合树脂还优选另外包含至少一种具有三个或更多个(甲基)丙烯酸酯基团的交联剂。可聚合组合物可任选地包括(例如，单官能)反应性稀释剂。可聚合树脂可以是可辐射固化的聚合物树脂，诸如可UV固化的树脂。辐射(例如，UV)可固化组合物通常包括至少一种光引发剂。光引发剂或光引发剂组合可以约0.1重量％至约10重量％的浓度使用。更优选地，光引发剂或其组合可以约0.2重量％至约3重量％的浓度使用。一般来讲，光引发剂是至少部分可溶的(例如，树脂的加工温度下)，并且聚合后基本上无色。光引发剂可以是有色的(如黄色)，前提条件是光引发剂在暴露于UV光源后变得基本上无色。树脂家族的类型还可包括但不限于：由高聚合物、环氧化物和/或硅氧烷构成的可聚合树脂。
在通过施加的磁场将Sendust颗粒组织成期望结构之后，树脂可至少部分地固化。由于Sendust薄片的高纵横比，在通过磁场进行的组织之前初始几乎不存在通过浆液的透射。一旦施加了磁场，Sendust颗粒就被组织成期望结构，其中场线使Sendust颗粒(包括薄片)向上定向并使它们相对于彼此对齐。这种期望结构实现了在法向(平行于z轴)和x-z平面内的任何角度上透过光学膜200的光透射能力，但也限制了与光学膜200成斜角(在y-z平面内)的光透射。阻挡光的角度以及从光学膜偏离垂直于观看方向成角度时透射降低的速度的量级，可通过对光学透明树脂和影响光学膜构造的其它技术和特征的按重量计的Sendust加载百分比来控制，如随后将更详细地论述。
图3示出了根据本公开的一个实施方案的用于制造光学膜302的方法300。图3A示出了由图3的方法的磁场产生的多个可磁化颗粒306的期望结构304。应当指出的是，在图3A中，以及在随后示出和描述的方法和图4至图29A的期望结构中，期望结构、方法和光学膜以较大比例(高水平)示出，以使得多个可磁化颗粒中的单个未被具体示出。因此，期望结构的每行(示出为线条)将由多个可磁化颗粒中的一些构成。应当认识到，期望结构由甚至在沿着如图2所示的力线分组成行时也可彼此间隔开的多个可磁化颗粒构成。进一步应当认识到，对于所公开的方法，多个可磁化颗粒中的大部分(或更多个)可表现出期望结构，并且本文所示的期望结构以高度示意性方式示出，该方式不示出在多个可磁化颗粒中的至少一些(小于大部分)的取向、对齐和/或定位上可能出现的一定程度的无规性。这种无规性在图2的光学膜的一些区域中示出。
方法300可操作以在光学膜302内提供具有期望结构304的多个可磁化颗粒306，如图3A所示。图3B示出了图3A的横截面，其从另一个角度示出了期望结构304。多个可磁化颗粒306可具有与先前示出和描述的那些类似的构造。根据一个实施方案并且现在参考图3，可磁化颗粒可分散在光学透明树脂中(在感兴趣的电磁光谱范围内)以形成第一混合物308。光学透明树脂可具有与参考图2提供的示例相同的组成。第一混合物308可设置在幅材310(包括基底312)上。多个可磁化颗粒306可以相对于树脂的重量百分比的0.01％至90％的任何重量百分比计。基底312的特定化学组成和厚度可取决于要构造的特定光学产品的要求。即，在强度、透明度、耐温性、表面能、对光学层的粘附性等要求之间进行平衡。基底312的厚度通常为至少约0.025毫米(mm)，并且更通常为至少约0.125mm。此外，基底312通常具有不超过约0.5mm的厚度。
可用的基底材料包括例如苯乙烯-丙烯腈、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、基于萘二甲酸的共聚物或共混物、聚烯烃基材料(诸如聚乙烯、聚丙烯和聚环烯烃的浇注或定向膜)、聚酰亚胺和玻璃。任选地，基底材料可含有这些材料的混合物或组合。在一个实施方案中，基底可以是多层的或可包含悬浮或分散在连续相中的分散组分。
基底的另外的示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯。可用的PET膜的示例包括光学等级的聚对苯二甲酸乙二醇酯，其以商品名“Melinex 618”购自特拉华州威尔明顿的杜邦膜公司(DuPont Films,Wilmington,Del.)。
任选地，可将第二基底(其在组成和厚度上可与第一基底312类似或不同)层压(例如，使用光学透明粘合剂结合)到光学膜302，以提供改善的透明度，保护光学层304，向光学膜302提供所需的物理特性等。
第一混合物308可沿磁体314(永磁体或电磁体)逆维施加。磁体314可放置成贴近(在几英尺内)包含多个可磁化颗粒306和树脂的第一混合物308的幅材310。在图3和图3B中提供笛卡尔坐标系，以有助于理解幅材310相对于磁体314的定位并且有助于理解图3A的期望结构304。根据所示实施方案，所提供的笛卡尔坐标系可具有在顺维/逆维方向上定向的轴(x轴)。(y轴)与幅材310的横维方向和磁体314的旋转轴线AR基本上对齐。(z轴)基本上垂直于x轴和y轴两者对齐。
如图3的示例所示，磁体314相对于幅材310围绕旋转轴线AR旋转。磁体的旋转速度可介于100rpm至10.000rpm之间或更大。幅材310可相对于磁体314如箭头316所指示地平移。图4和图4A进一步详细地示出了磁体314的构造。图4示出了磁体314可包括各自成型为半球并且被设置在旋转轴线AR的任一侧的两个磁极N和S。图4A示出了由磁场318的旋转调制和磁体314产生的磁场318，该旋转调制由磁体314围绕旋转轴线AR(图3和图4)的旋转产生。图4A中未示出图3的方法300的光学膜302和其它细节。将施加在多个可磁化颗粒306上的分解力线由图4A中的箭头A指示。
磁场构形和用于生成磁场构型的设备的另外的示例描述于美国专利申请公开2008/0289262 A1(Gao)和美国专利2,370,636(Carlton)、2,857,879(Johnson)、3,625,666(James)、4,008,055(Phaal)、5,181,939(Neff)和英国专利GB 1 477 767(伊甸园工程有限公司(Edenville Engineering Works Limited))中，这些专利各自以引用方式整体并入本文。
现在返回图3，根据示例性实施方案，磁体314被定位成在所提供的笛卡尔坐标系的y轴方向上跨幅材310的整个横维延伸部延伸。然而，在一些实施方案中，磁体314可不如图3所示延伸整个横维长度。图3另外示出了方法300对光学膜302施加至少一次固化，如图3中的固化1所指示。固化1贴近磁体314(在逆维或顺维几英寸内)施加。固化1可通过任何已知的技术诸如但不限于例如施加紫外光、施加电子束、施加或去除热能(例如，施加加热或冷却)来施加。如图4A所示，在磁场318正在经历旋转调制时，应当在力线和分解力线以期望的方式定向的特定时间和位置处将固化1的施加施加到光学膜302，以便使多个可磁化颗粒处于期望结构304(图3A)。固化1可以是完全固化(即，树脂的完全聚合可发生)或者可以是具有足够聚合使得大部分可磁化颗粒处于期望结构304(图3A)的部分固化。在完全固化的情况下，在图3的方法中将不需要二次固化(指示为固化2)。图3示出了在顺维位置处具有部分固化(固化1)和二次固化(固化2)以完成完全聚合的方法300。
因此，图3的方法300可制备用于控制光的光学膜，包括将第一混合物308定位在基底310上。第一混合物308可包括分散在第一树脂中的多个可磁化颗粒306。方法300可包括通过至少磁场318相对于多个可磁化颗粒306的旋转调制，将多个可磁化颗粒306组装成用于控制光的期望结构304。方法300还可包括玻璃化(诸如通过上述固化1和/或固化2)以在多个可磁化颗粒306处于期望结构304时增加第一树脂的粘度。
图3A在高水平下且以高度示意性方式示出了期望结构304。如图3A所示，可去除基底312(图3)。然而，在其它实施方案中，可保留基底312。如前所述，多个可磁化颗粒中的单独颗粒未在图3A中示出。图3A示出了具有类似于图2的光学膜200的期望结构304的光学膜302的构型。期望结构304是其中多个可磁化颗粒被布置成大致在顺维方向上延伸的间隔行320的结构。当直接以图3A所示的取向(平行于x-z平面)观看时，期望结构304是允许光学膜302基本上透光的结构。然而，期望结构304还限制了在y-z平面中(即，与图3A的视角正交，不在x-z平面内)与光学膜302成倾斜角的光透射。重要的是应当指出，图3和图3A的实施方案是第一混合物308以单层施加在基底上的情况下描述的。然而，也设想了使用相同的混合物或不同的混合物组合物的多个层的施加，并且实际上在本公开中进一步描述和说明了多个层的施加。
图5(a)至图5(c)示出了本文所述的多个可磁化颗粒中的示例性可磁化颗粒的另外的潜在取向、位置和对齐。图5(a)示出了颗粒402和404的特定取向，其中副表面布置在笛卡尔坐标系的z方向和x方向上(与图3至图4A中所用的取向系统相同)，并且主表面在y方向上定向。此类取向本质上仅是示例性的，并且为了便于参考和描述而使用。在图5(a)的多层取向中，颗粒402和404堆叠并彼此间隔开。在一些实施方案中，颗粒402和404可被构造成彼此吸引或排斥，如箭头A所指示。
图5(b)示出了在横维方向上彼此间隔开的颗粒406和408。在一些实施方案中，颗粒406和408可被构造成彼此吸引或排斥，如箭头A所指示。图5(c)示出了在横维方向上彼此间隔开的颗粒410和412。在一些实施方案中，颗粒410和412可被构造成彼此吸引或排斥，如箭头A所指示。设想了多个颗粒的多种布置(例如，图5(a)、图5(b)和/或图5(c)的布置)，并且实际上本文公开了这些布置。
图6示出了具有多个层的光学膜500的一种可能构型。光学膜500可具有如前所述的基底502和第一层504。第一层504可包括第一光学透明树脂508和多个第一可磁化颗粒510的第一混合物506。第一层504可直接或间接地耦接到基底502。出于说明目的和图6中的观看者理解已经放大了多个第一可磁化颗粒510的相对大小和间距。如图6所示，多个第一可磁化颗粒510具有第一期望结构511。
在图6中，第二层512可直接或间接(例如，经由第二基底)耦接到第一层506。第二层512可包括第二光学透明树脂516和多个第二可磁化颗粒518的第二混合物514。出于说明目的和图6中的观看者理解已经放大了多个第二可磁化颗粒518的相对大小和间距。如图6所示，多个第二可磁化颗粒518具有第二期望结构519。第二期望结构518可不同于或基本上类似于第一期望结构511。
如图6所示，多个第一可磁化颗粒510可相对于基底502具有共享的第一取向和第一共同对齐方向中的至少一者，并且多个第二颗粒518可相对于基底502具有共享的第二取向和第二共同对齐方向中的至少一者。在图6中，共享的第一取向或第一共同对齐方向不同于共享的第二取向或第二共同对齐方向。
任选地，可将另外的层添加到光学膜500，该另外的层包括具有可磁化颗粒的层，这些可磁化颗粒具有另外的期望结构。图6的实施方案示出了另一个层520，该层可被构造成沿着光学膜的与基底502相对的一侧为光学膜500提供平滑表面。在其它情况下，如果需要，另外的层520可提供期望的纹理化或其它物理属性。
图7示出了形成用于控制光的具有至少两个层的光学膜602的另一种方法600。除非本公开的其余部分另外指明，否则磁体、树脂、可磁化颗粒、基底等的构造和布置可与本文先前所述的那些基本上类似或相同。因此，例如，除非另外指明，否则每个磁体经历类似于图3至图4A的磁体314旋转的旋转。因此，由此类磁体生成的磁场经受旋转振荡。
方法600可包括将第一混合物608(以“施加混合物”指示)定位在基底612上。第一混合物608可包括分散在第一树脂607中(参见图7A和图7B)的多个可磁化颗粒606(图7A和图7B)。方法600可包括通过第一磁场618相对于多个可磁化颗粒606的旋转调制，将多个第一可磁化颗粒606组装成用于控制光的期望结构604A或604B(再次参考图7A和图7B)。方法300还可包括玻璃化以在多个可磁化颗粒606处于期望结构604A或604B时增加第一树脂的粘度(指示为“固化1”)。
图7A和图7B示出了可由方法600产生的期望结构604A和604B。这些期望结构由第一磁体614和第二磁体620相对于光学膜602沿横维和顺维两者定向而产生。第一磁体614和第二磁体620的这种取向改变了施加到多个第一可磁化颗粒606和多个第二可磁化颗粒624的磁场618和622。
第一磁体614的取向可相对于光学膜602改变，如图7中关于轴线AA1的箭头A1所指示。类似地，第二磁体620的取向可相对于光学膜602改变，如关于轴线AA2的箭头A2所指示。通过根据需要相对于彼此和光学膜来对第一磁体614和/或第二磁体620进行定向，可获得不同的总体期望结构，包括(经由第一磁体614的取向/重取向的)第一期望结构604A和604B。图7A和图7B还示出了由第二磁体620的取向/重新取向产生的多个第二可磁化颗粒624的第二期望结构626A和626B。与第一期望结构604A组合的第二期望结构626A提供图7A所示的总体期望结构。与第一期望结构604B组合的第二期望结构626B提供图7B所示的总体期望结构。再次说明，图7A和图7B的总体期望结构可由于第一磁体614和第二磁体620的不同取向而不同。
应当指出的是，图7A和图7B仅提供了可能的期望结构的两个示例，还可以想到由于第一磁体和第二磁体相对于光学膜的取向而具有不同的形状的其它期望结构，但未具体示出。还应当进一步指出的是，虽然图7A和图7B看起来示出了与第二期望结构626A或626B处于同一层中的第一期望结构604A或604B，但这是图7A和图7B的观看取向的结果，并且第一期望结构604A或604B实际上将被定位在光学膜602的与第二期望结构626A或626B不同的层中。
当平行于z轴直接观看时，期望结构604A或604B允许光学膜602为基本上透光的。然而，期望结构604A或604B也限制与光学膜602成斜角的光透射(这不限于y-z平面，因为结构是二维的)。
因为图7的方法600形成具有多个层的光学膜602，所以方法600可包括形成包括分散在第二树脂630中的多个第二可磁化颗粒624(图7A和图7B)的第二混合物628(以“施加混合物”指示)。方法600可将第二混合物628定位在基底、第二基底或第一混合物中的一者或多者上。方法600可进一步通过第二磁场622相对于多个第二可磁化颗粒624的旋转调制，将多个第二可磁化颗粒624组装成用于控制光的第二期望结构626A或626B。在多个第二可磁化颗粒624在第二期望结构626A或626B中成行时，该方法可增加第二树脂630的粘度(指示为固化2)。
在一些实施方案中，第二混合物628和第一混合物608具有不同的组成或具有基本上相同的组成。在第一混合物608和第二混合物628的组成基本上相同的组成的情形下，将第二混合物628根据图8的方法700定位是在多个第一可磁化颗粒处于第一期望结构604A或604B时增加第一树脂608的粘度之后进行的。
图8示出了形成用于控制光的具有至少两个层的光学膜602的另一种方法700。方法700与图7的方法600的不同之处在于，可在固化1之后在标记(“添加层”)处将第二混合物628施加到幅材，以使得第二树脂630(图7A和图7B)未与第一树脂607(图7A和图7B)一起固化。
图9、图9A和图9B示出了形成具有多个层的光学膜802的方法800，该多个层可在固化1之前或者固化1之前然后同样在固化2之前施加。方法800可例如如前所述由于磁体804相对于光学膜802的取向而提供第一期望结构604A或604B以及第二期望结构626A或626B。图9、图9A和图9B的方法800与图7至图8方法的不同之处在于可利用单个磁体804。在固化1处磁体的旋转轴线和幅材之间的距离可不同于在固化2处旋转轴线和幅材之间的距离。如图9和图9A的视角A所见，单个磁体804在固化1的区域中生成对光学膜802具有旋转调制的第一施加磁场808，并且在固化2的区域中生成具有旋转调制(至少由于取向而不同于第一施加磁场808)的第二施加磁场810，如图9B的视角B所见。这样，方法800可使用单个磁体在光学膜802的多个层中产生期望结构812和814，诸如图9C的那些。
图10示出了形成光学膜902的方法900，该方法可与方法300相同，不同的是磁体904可以如箭头O1和O2所指示的抖动方式围绕轴线AA3来回移动。这种抖动移动将是除了如前所述磁体904围绕旋转轴线AR的旋转之外的移动。因此，由磁体904生成的磁场906将具有相对于光学膜902的旋转调制和抖动两者。
图10A示出了由施加磁场906产生的光学膜902中的多个可磁化颗粒910的期望结构908。由于磁场906的抖动移动，期望结构908在顺维方向上具有正弦图案。
图10B示出了根据另一个实施方案的光学膜902中的多个可磁化颗粒910的另一种期望结构912，其中不是如图10所示以小于360度的弧来回抖动，而是磁体904将围绕轴线AA3连续完全旋转360度以产生图10B所示的重复环状结构。
图11示出了形成光学膜1002的方法1000，该方法与图10的方法900相同，不同的是该方法利用多个磁体1004和1006，并且光学膜1002具有多个层。图11A示出了光学膜1002，其具有用于这些层中的两个层的期望结构1008和1010。期望结构1008具有多个第一可磁化颗粒1012。期望结构1010具有多个第二可磁化颗粒1014。多个第一可磁化颗粒1012具有的取向与多个第二可磁化颗粒1014的取向不同。
图12示出了形成光学膜1102的方法1100，其中至少部分固化的位置可由于磁体1106而逆维或顺维偏移。固化的这种偏移可到达这样的位置：来自磁场1104的由于磁体1106的旋转而经历旋转调制的力线相对于光学膜1102的主表面1108成不同的角度。应当指出的是，在图12的实施方案中，磁体1106已经相对于先前示出和描述的磁体重新定向。磁体1106具有旋转轴线AR，该旋转轴线通常逆维和顺维延伸并且与笛卡尔坐标系的x方向对齐(该坐标系已经贯穿附图进行维持)。光学膜1102所经历的力线的角度被指示为从与主表面1108基本上正交的角度测量，以使得0度的角度与主表面基本上正交，25度的角度为从正交基本上25度，并且45度的角度为从正交基本上45度等。
图12A示出了图12的方法1100，但与图12的视角成正交的角度。图12A进一步示出了，光学膜1102可通过辊、空气流、帐篷状覆盖、幅材拉紧或另一种技术在横维方向上弯曲或以其它方式成型。光学膜1102在横维方向上的这种成型可致使光学膜1102的主表面1108具有与磁体1106的曲率大致对应和匹配的曲率。光学膜1102的这种成型允许主表面1108经历如箭头A所指示的磁场1104在横维方向上的力线的基本上相同的相对角。换句话讲，由于光学膜1102的曲率基本上匹配磁体1106的外表面的曲率，因此箭头A中的每个箭头相对于主表面1108具有基本上相同的角度。因此，即使多个可磁化颗粒位于不同的横维位置，它们也经历磁场1104的基本上相同的相对角度。
图13示出了利用先前在图12中描述的方法1100的示例，其中在顺维方向上的固化的位置相对于磁体1106更改，以使得来自磁场1104的由于磁体1106的旋转而经历旋转调制的力线处于从与主表面1108的正交测量的基本上0度的角度和从与主表面1108的正交测量的基本上25度的角度。
图13A示出了由图13的方法得到的光学膜1102的期望结构1110。图13B以沿着图13A的线条13B-13B的横截面示出了期望结构1110。
图14示出了方法1200，其中光学膜1202的相对位置相对于具有磁场1205的磁体1204改变(如箭头A所指示)。更具体地，光学膜1202可在距磁体1204和磁场1205相对较近的位置1206和相对较远的位置1208之间移动，以使得光学膜1202的主表面1214和磁体1204的旋转轴线AR之间的距离改变。当光学膜1202处于相对较近的位置1206时，多个可磁化颗粒的轨道趋于间隔更近，并且当光学膜1202处于相对较远的位置1208时，多个可磁化颗粒的轨道趋于间隔更宽。关于图14和图15(随后论述)应当指出的是，磁体1204、1304沿基本上横维定向诸如先前图3中所示，并且因此不以图12至图13的方式定向。然而，应当指出的是，在其它实施方案中，磁体1204、1304可相对于光学膜1202、1302如图12至图13所示以及利用用于获得与图14A、图14B和图15A所示不同的期望结构的方法1200、1300定向。
图14A和图14B示出了多个可磁化颗粒1212的期望结构1210。图14C至图14E示出了来自图14A和图14B的各种横截面的期望结构1210。图14A是通过组合图14的方法和图3的方法形成的在顺维(x方向)上的多个可磁化颗粒1212的起伏轨道，其中图3的方法趋于形成顺维轨道，并且图14的方法趋于改变这些轨道的间距。图14B是通过组合图14的方法和图12的方法形成，其中图12的方法趋于形成横维轨道，并且图14的方法趋于改变这些轨道的间距。
图15示出了方法1300，其中光学膜1302的仅第一部分1303的相对位置相对于具有磁场1305的磁体1304改变(如箭头A所指示)。更具体地，光学膜1302的第一部分1303可在距磁体1304和磁场1305的相对较近的位置1306和相对较远的位置1308之间移动(例如，倾斜)。光学膜1302的第二端部1307可相对于磁体1304和磁场1305保持处于基本上相同的位置或仅略微更改的位置。
图15A示出了由光学膜1302的第一部分1303的位置从位置1306和位置1308的来回改变产生的期望结构1310。图15B和图15C是来自图15A的期望结构1310的横截面。如图15A所示，改变到位置1308并返回到位置1306产生多个可磁化颗粒在横维上倾斜的区域1312。
图16示出了其中将各种方法900-1300组合以形成多层光学膜1402、1404和1406的示例。实际上，应当指出的是，可组合或修改本文所公开的任何方法，以便形成具有以各种期望结构组织以用于控制光的多个可磁化颗粒的多层光学膜。
图17是根据另一个实施方案的用于制造光学膜1502的方法1500，该光学膜具有以如图17A所示的总体期望结构1506组织的多个第一可磁化颗粒1504和多个第二可磁化颗粒1505。方法1500可利用至少两个磁体1508和1510。第一磁体1508可围绕旋转轴线AR旋转并且可具有带旋转调制的第一磁场1512。第二磁体1510可围绕旋转轴线AR旋转并且可具有带旋转调制的第二磁场1514。另外，第一磁体1508可在如箭头T1和T2所指示的横维(y轴)方向上来回平移。
图17A示出了由方法1500产生的多层光学膜1502的总体期望结构1506，其中多个第一可磁化颗粒1504通过第一磁场1512定位、定向和/或对齐成第一期望结构1516，并且多个第二可磁化颗粒1505通过第二磁场1514定位、定向和/或对齐成第二期望结构1518。如图17A所示，第一期望结构1516的多个第一可磁化颗粒1504的行横向于第二期望结构1518的多个第二可磁化颗粒1505的行定向。
图18示出了方法1600，其中可在包含光学透明树脂和多个可磁化颗粒的至少第一混合物的至少部分固化之前、期间或之后将特征部1604和/或1606赋予光学膜1602。图18示出了邻近第一磁体1608执行第一部分固化(“固化1”)并从第一磁体1608顺维施加第二完全固化(“固化2”)的方法1600。可赋予光学膜1602或可提前制造以便在施加方法1600之前在光学膜1602的初始幅材中为固有的特征。这些特征可包括但不限于在横维方向(先前在图12和图12A中示出)上暂时弯曲光学膜1602；在逆维/顺维方向上弯曲/扭曲光学膜1602；进一步向光学膜赋予可磁化颗粒、基底和/或层(先前所述)；将纹理添加到基底(图19所示)；将纹理添加到包含多个可磁化颗粒的层(图20所示)；使用异形模具或另一种工具将厚度变化赋予到混合物/层中；提供包含多个可磁化颗粒的不连续层；在磁场中提供局部不规则性；在磁场中提供通量集中；增加或减小由磁体所施加的场强(磁力)；以及/或者提供具有可变厚度的基底。
图19示出了方法1600，其中在至少部分固化(图18的“固化1”)之前、期间或之后通过设备1610将特征赋予基底。这些特征可包括基底的横维、顺维或这两者的纹理化，以使得基底相对于磁体的旋转轴线的基底的位置和角度可从一个区域(区域1612)变化到另一个区域。基底的这种纹理化可变更包含多个可磁化颗粒的层1614，以使得一个区域中的多个可磁化颗粒可相对于其它区域中的可磁化颗粒具有不同的定位、取向或对齐。图20示出了方法1600，其中特征由设备1610而不是基底直接赋予层1614。将层1614纹理化可改变包含多个可磁化颗粒的层1614的厚度，无论是横维、顺维还是两者，以使得一个区域中的多个可磁化颗粒可相对于其它区域中的可磁化颗粒具有不同的定位、取向或对齐。
图21示出了磁体1702，该磁体是在其磁场1704中形成局部不规则性的复合组件。更具体地，磁体1702具有带有第一磁场1708的第一部分1706和带有第二磁场1712的第二部分1710。第一部分1702围绕轴线A略微旋转，以使得第一部分1706的磁极N不与第二部分1710的磁极N直接对齐。因此，第一磁场1708在取向上不同于第二磁场1712，此类取向偏移在本公开中称为局部不规则性。
图22示出了具有磁场1804的磁体1802，该磁场由于沿着磁体1802的表面的突出部1808而具有通量集中1806。此类突出部可以是磁体1802的一部分或者可以是与磁体1802分开的含铁件。关于通量集中的另外的信息可见于PCT公布WO 2018/136269，该公布的全部公开内容以引用方式整体并入本文。
图23和图23A示出了具有被制造成具有可变厚度的基底1904的光学膜1902。基底1904可具有交替的峰1906和谷1908。谷1908可被构造成在其中接收多个可磁化颗粒1910，如图23A所示。光学透明树脂未在图23A中示出。峰1908可被构造成通过将多个可磁化颗粒1910引导成图23A所示的取向并且通过沿着其侧支撑多个可磁化颗粒1910来帮助多个可磁化颗粒1910实现期望取向。谷1908可被构造成帮助多个可磁化颗粒1910以期望取向以及如图23A所示的相对间距定位。
以下实施方案旨在举例说明本公开而非进行限制。
各种注释和实施例
实施例1是一种制备用于控制光的光学膜的方法，所述方法能够任选地包括：将第一混合物定位在基底上，其中所述第一混合物包括分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒；通过至少第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第一可磁化颗粒组装成用于控制光的期望结构；以及在所述多个第一可磁化颗粒处于所述期望结构时使所述第一树脂玻璃化。
实施例2是根据实施例1所述的方法，其中使所述第一树脂玻璃化能够包括至少部分地使所述第一树脂聚合。
实施例3是根据实施例1-2中任一项或组合的方法，并且所述方法还能够任选地包括：形成第二混合物，所述第二混合物包括分散在第二树脂中的多个第二可磁化颗粒；将所述第二混合物定位在所述基底、第二基底或所述第一混合物中的一者或多者上；进一步通过至少第二磁场相对于所述多个第二可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第二可磁化颗粒组装成用于控制光的第二期望结构；以及在所述多个第二可磁化颗粒处于所述第二期望结构时使所述第二树脂玻璃化。
实施例4是根据实施例3所述的方法，其中所述第二混合物和所述第一混合物能够具有不同的组成或具有基本上相同的组成，并且在所述第二混合物和所述第一混合物所述基本上相同的组成的情形下，将所述第二混合物定位是在所述多个第一可磁化颗粒处于所述期望结构时增加所述第一树脂的粘度之后进行的。
实施例5是根据实施例3-4中任一项或任何组合所述的方法，其中所述多个第一可磁化颗粒能够相对于所述基底具有共享的第一取向和第一共同对齐方向中的至少一者，并且所述多个第二颗粒能够相对于所述基底具有共享的第二取向和第二共同对齐方向中的至少一者，并且其中所述共享的第一取向或所述第一共同对齐方向能够不同于所述共享的第二取向或所述第二共同对齐方向。
实施例6是根据实施例3-5中任一项或任何组合所述的方法，其中至少所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒的旋转调制和至少所述第二磁场相对于所述多个第二可磁化颗粒的旋转调制能够来自单个磁体。
实施例7是根据实施例1-6中任一项或任何组合所述的方法，并且所述方法还能够任选地包括通过以下中的一者或多者来相对于所述多个第一可磁化颗粒改变所述第一磁场：使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场在一个或多个方向上移动；使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少第二方向上移动；改变所述第一磁场的强度；以及在所述第一磁场中提供通量集中和局部不规则性中的至少一者。
实施例8是根据实施例7所述的方法，其中使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场移动能够包括以下中的一者或多者：将纹理施加到所述第一混合物和所述基底中的一者或多者以提供具有可变厚度的所述第一混合物和具有可变厚度的所述基底中的一者或多者；使所述基底和所述第一混合物在顺维方向和横维方向中的一者或多者上弯曲；使所述基底和所述第一混合物变形；以及将所述第一混合物沉积在所述基底上，其中所述基底具有可变厚度。
实施例9是根据实施例7和8中任一项或任何组合所述的方法，其中使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少所述第二方向上移动可包括以下中的一者或多者：使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者平移；以及使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的所述旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者抖动。
实施例10是一种制备用于控制光的光学膜的方法，所述方法能够任选地包括：提供基底、包括分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒的第一混合物、以及包括分散在第二树脂中的多个第二可磁化颗粒的第二混合物；通过至少第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第一可磁化颗粒组装成用于控制光的第一期望结构；在所述多个第一可磁化颗粒被组装成所述第一期望结构的情况下使所述第一树脂玻璃化；通过至少第二磁场相对于所述多个第二可磁化颗粒的旋转调制，将所述多个第二可磁化颗粒组装成用于控制光的第二期望结构；以及在所述多个第二可磁化颗粒被组装成所述第二期望结构的情况下使所述第二树脂玻璃化。
实施例11是根据实施例10所述的方法，其中所述第一树脂和所述第二树脂能够具有不同的组成，且使用不同的玻璃化技术进行玻璃化。
实施例12是根据实施例11所述的方法，其中所述不同的玻璃化技术包括这样的UV玻璃化：以第一波长使所述第一树脂玻璃化，以及以第二波长使所述第二树脂玻璃化。
实施例13是根据实施例10-12中任一项或任何组合所述的方法，并且所述方法还任选地包括通过以下中的一者或多者来相对于所述多个第一可磁化颗粒改变至少所述第一磁场：使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场在一个或多个方向上移动；使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少第二方向上移动；改变所述第一磁场的强度；以及在所述第一磁场中提供通量集中和局部不规则性中的至少一者。
实施例14是根据实施例13所述的方法，其中使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场移动能够包括以下中的一者或多者：将纹理施加到所述第一混合物和所述基底中的一者或多者以提供具有可变厚度的所述第一混合物和具有可变厚度的所述基底中的一者或多者；使所述基底和所述第一混合物在顺维方向和横维方向中的一者或多者上弯曲；使所述基底和所述第一混合物变形；以及将所述第一混合物沉积在所述基底上，其中所述基底具有可变厚度。
实施例15是根据实施例12和13中任一项或任何组合所述的方法，其中使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少所述第二方向上移动可包括以下中的一者或多者：使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者平移；以及使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的所述旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者抖动。
实施例16是一种制备用于控制光的光学膜的方法，所述方法能够任选地包括：相对于幅材定位第一磁体，所述幅材至少包含分散在第一树脂中的多个第一可磁化颗粒的第一混合物；使所述第一磁体围绕轴线旋转，以使得所述第一磁体的北极和南极交替地在所述幅材附近通过；使所述幅材邻近所述第一磁体通过，以使得所述多个第一可磁化颗粒受到所述第一磁体的磁场影响并且形成受所述第一磁场影响的期望结构，其中所述期望结构构造为控制光；以及使所述第一树脂玻璃化以将所述多个第一可磁化颗粒截留在所述期望结构中。
实施例17是根据实施例16所述的方法，并且所述方法还任选地包括：相对于所述幅材定位第二磁体，其中所述幅材上至少沉积有分散在第二树脂中的多个第二可磁化颗粒的第二混合物；以及使所述第二磁体围绕轴线旋转，以使得所述第二磁体的北极和南极交替地在所述幅材附近通过，使所述幅材邻近所述第二磁体通过，以使得所述多个第二可磁化颗粒受到所述第二磁体的磁场影响并且形成受所述第二磁场影响的第二期望结构，其中所述第二期望结构构造为控制光；以及使所述第二树脂玻璃化以将所述多个第二可磁化颗粒截留在所述期望结构中。
实施例18是根据实施例16-17中任一项或组合所述的方法，并且所述方法还任选地包括通过以下中的一者或多者来相对于所述多个第一可磁化颗粒改变至少所述第一磁场：使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场在一个或多个方向上移动；使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少第二方向上移动；改变所述第一磁场的强度；以及在所述第一磁场中提供通量集中和局部不规则性中的至少一者。
实施例19是根据实施例18所述的方法，其中使所述多个第一可磁化颗粒相对于所述第一磁场移动能够包括以下中的一者或多者：将纹理施加到所述第一混合物和所述基底中的一者或多者以提供具有可变厚度的所述第一混合物和具有可变厚度的所述基底中的一者或多者；使所述基底和所述第一混合物在顺维方向和横维方向中的一者或多者上弯曲；使所述基底和所述第一混合物变形；以及将所述第一混合物沉积在所述基底上，其中所述基底具有可变厚度。
实施例20是根据实施例18和19中任一项或任何组合所述的方法，其中使所述第一磁场相对于所述多个第一可磁化颗粒在至少所述第二方向上移动能够包括以下中的一者或多者：使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者平移；以及使所述第一磁场在正交于所述第一磁场的所述旋转轴线的平面中沿横维和顺维中的一者或多者抖动。
工作例
除非另有说明，否则实施例及本说明书其余部分中的所有份数、百分比、比等均以重量计。
实施例中使用的材料缩写描述于下表1中。
表1
表2
磁力设备MAG1的组件
用环氧树脂(以EPOXY ADHESIVE DP460得自明尼苏达州圣保罗的3M公司)将6个尺寸为50.8mm外径×50.8mm宽度×6.35mm内径的沿直径磁化的圆柱体磁体(以RY04Y0DIA得自宾夕法尼亚州普鲁姆镇的K&J Magnetic公司(K&J Magnetic Inc.,Plumsteadville,Pennsylvania))附连到6.22mm的304不锈钢轴，其中所有北极均面向同一方向；从而基本上形成尺寸为50.8mm直径×304.8mm的单个沿直径磁化的圆柱体磁体。将该所得的圆柱体磁体MAG1连接到电动DC马达(以LEESON 108020.00 1HP DC马达得自伊利诺伊州莱克福里斯特的固安捷公司(W.W.Grainger,Lake Forest,IL))以使其围绕其轴线旋转。
以下两种溶液用于这里所列的实验。
MIX1的制备
将98克RES与2克SEN手动混合30秒。所得的MIX1包含2重量％的SEN颗粒。
MIX2的制备
将98克RES与2克MAGP手动混合30秒。所得MIX2包含2重量％的MAGP颗粒。
工作例1
使用移液管将0.5mL的MIX1小滴置于载玻片(GLAS)上。将厚度为0.38mm的垫片置于载玻片的两个边缘上以形成间隙并设定膜的厚度。将第二载玻片(GLAS)置于垫片的顶部上，从而夹置液滴并产生相对恒定的厚度。然后使用UVLED将液滴在两个载玻片之间固化10秒。在光显微镜下观察涂层，图像在图24A中示出。在该图像中，观察到颗粒无规分散在整个流体中。横截面SEM示于图24B中。膜厚度在竖直方向上。在该图像中，颗粒被定向成使得w轴大致垂直于载玻片(GLAS)的主表面对齐。颗粒在很大程度上不在竖直方向上对齐。
工作例2
使用移液管将0.5mL的MIX1小滴置于载玻片(GLAS)上。将厚度为0.38mm的垫片置于载玻片的两个边缘上以形成间隙并设定膜的厚度。将第二载玻片(GLAS)置于垫片的顶部上，从而夹置液滴并产生相对恒定的厚度。然后将该玻璃、垫片和流体的叠堆置于MAG1(其在该实验中是静止的)上方大约10mm处，然后使用UVLED在两个载玻片之间固化10秒。在光显微镜下观察涂层，图像在图25A中示出。在该图像中，颗粒被定向成使得w轴平行于GLAS的主表面，以其它方式无规定向，以使得颗粒簇在图像中看起来是无规定向的。横截面SEM示于图25B中。膜厚度在竖直方向上。颗粒被示出为在磁场的方向上堆叠。
工作例3
使用移液管将0.5mL的MIX1小滴置于载玻片(GLAS)上。将厚度为0.38mm的垫片置于载玻片的两个边缘上以形成间隙并设定膜的厚度。将第二载玻片(GLAS)置于垫片的顶部上，从而夹置液滴并产生相对恒定的厚度。然后将该玻璃、垫片和流体的叠堆置于MAG1上方大约10mm处，同时MAG1以2.500RPM旋转，然后使用UVLED在两个载玻片之间固化10秒。在光显微镜下观察涂层，图像在图26A中示出。在该图像中，颗粒被定向成使得w轴平行于旋转轴线(Y轴)，并且被定位成使得颗粒簇形成线性定向结构。横截面SEM示于图26B中。膜厚度在竖直方向上。颗粒被示出为在磁场的方向上堆叠。
工作例4
使用移液管将0.5mL的MIX2小滴置于载玻片(GLAS)上。将厚度为0.38mm的垫片置于载玻片的两个边缘上以形成间隙并设定膜的厚度。将第二载玻片(GLAS)置于垫片的顶部上，从而夹置液滴并产生相对恒定的厚度。然后将该玻璃、垫片和流体的叠堆置于MAG1上方大约10mm处，同时MAG1以2.500RPM旋转，然后使用UVLED在两个载玻片之间固化10秒。在光显微镜下观察涂层，图像在图27A中示出。在该图像中，颗粒看起来聚集在一起，并且对齐成使得它们形成线性定向结构。横截面SEM示于图27B中。膜厚度在竖直方向上。图27C是图27B的更高放大倍率SEM，其示出了线性结构是球形颗粒的集合。
工作例5
使用移液管将0.5mL的MIX1小滴置于棱镜膜(光学照明膜OLF-2405，如得自明尼苏达州圣保罗的3M公司)的表面上。将厚度为0.38mm的垫片置于载玻片上，并且将该载玻片置于膜的顶部上，以使得MIX1的液滴夹置于膜和载玻片之间，并且垫片设置棱镜结构上方的涂层的厚度。然后将该膜、玻璃、垫片和流体的叠堆置于MAG1上方大约10mm处，同时MAG1以2.500RPM旋转。然后使用UVLED将液滴在膜和载片之间固化10秒。在光显微镜下观察涂层，图像在图28A中示出。在该图像中，颗粒被定向成使得w轴平行于旋转轴线(Y轴)，并且被定位成使得颗粒簇形成线性定向结构。另外，结构包含在膜的凹槽内，即颗粒形成嵌入棱镜膜内的百叶窗。横截面SEM示于图28B中。膜厚度在竖直方向上。颗粒被示出为在磁场的方向上堆叠并且与棱镜的谷重合。
工作例6
使用移液管将0.5mL的MIX1小滴置于载玻片(GLAS)(2002)上。将厚度为0.38mm的垫片(2006)置于载玻片的两个边缘上以形成间隙并设定膜的厚度。将第二载玻片(GLAS)(2004)置于垫片(2006)的顶部上，从而夹置液滴并产生相对恒定的厚度。然后将该玻璃、垫片和流体的叠堆相对于磁体的长度以20°角度保持在MAG1(2008)上(参见图29A)。MAG1(2008)以2.500RPM旋转，然后使用UVLED将液滴在两块载玻片之间固化10秒。在光显微镜下观察涂层，图像在图29B中示出，并且涂层的横截面在图29C中示出。在该图像中，颗粒被定向成使得w轴平行于旋转轴线(Y轴)，并且被定位成使得颗粒簇形成线性定向结构。然而，在该示例中，涂层本身相对于磁体倾斜，从而形成相对于载玻片的法向量倾斜的线性结构(参见图29A)。
工作例7
此处执行的方法与工作例3中的方法相同，不同的是MAG1和载玻片叠堆底部之间的距离根据表3而变化。拍摄多个显微镜图像，并且测量相邻线性定向结构之间的近似间距，平均值也列于表3中。由此指出，发现相邻结构之间的间距通常随着距磁体的距离增加而增加。应当指出的是，在150mm的间距下，结构不再具有足够的取向以可靠地测量间距，并且此时未记录值。
表3
距磁体的距离(mm)
间距(μm)
10
156
50
182
100
237
150
N/A
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